Academic literature on the topic 'Trad-MCN test'

Spring Lake reservoir of Macomb, Illinois, is a typical model of the drinking water supply of some midwestern towns of the United States. Water samples collected periodically in 1980 and 1981 from this lake were tested for mutagenicity using the Tradescantia micronucleus (Trad-MCN) test, a highly sensitive mutagen-detecting bioassay. Water samples from 1981 were also analyzed chemically. The micronucleus (MCN) frequency peaked (12–14 MCN/100 tetrads) in mid-July in both years, as compared with the average frequency (5 MCN/100 tetrads) of the base-line control that was maintained in nutrient solution (prepared with distilled water and pure chemicals). Drinking water from the tap was tested in parallel with lake water, and its mutagenicity tended to fluctuate with the mutagenicity of the lake water.Key words: mutagenicity, drinking water, Tradescantia, micronucleus.

The aim of this research was to study at a pilot plant the influence of peracetic acid (PAA) on the formation of mutagenic compounds in river waters used for human consumption. The results obtained using PAA were compared to those for the most commonly used disinfectant, sodium hypochlorite (NaClO). Ames test and three genotoxicity plant tests, Allium tests and Tradescantia/micronuclei (TRAD/MCN) test, were used to evaluate the mutagenic activity of disinfected water samples. Chemical analysis, using gas chromatography/mass spectrometry (GC/MS), was also performed to identify disinfection by-products (DBPs). A slight bacterial mutagenicity was found in raw river water and similar activity was detected in disinfected water samples. Plant tests gave genotoxicity only for raw river water. DBPs identified in PAA-treated water included carboxylic acids, a few non-halogenated alcohols and carbonyl-containing compounds, whereas some potentially mutagenic halogenated by-products were found in NaClO-treated samples. Although PAA appears to be promising for water potabilization, these results must be confirmed with different source waters and with higher concentrations of PAA.

The biotesting of the level of genotoxicity and clastogenicity of deep and surface waters of Lake Sevan (Armenia) in the summer period was carried out using two test systems: of the model test object Tradescantia (clone 02) and phytoplankton. The Tradescantia clone 02 stamen hair mutations (Trad-SHM) and Tradescantia micronucleus (Trad-MCN) bioassays are two of the efficient and reliable biomonotory test systems for mutagenicity of air, water and soil polutans. Here we report a significant increase in the level of The Tradescantia clone 02 stamen hair mutations (Trad-SHM) somatic mutations in all investigated probes compared to phone control level. The maximum manifestation of these genetic effects – PC was observed in Gilli water samples with five-fold increase. According to the micronucleus test (Trad-MN), when studying its two main test-criteria: the percentage of tetrads with micronuclei and micronuclei in tetrads, the maximum frequency of test indicators was detected in water samples of Tsapatakh and Arpa, where their level was 4 times higher than the background. A significant positive correlation between the somatic mutation events and consentration of chemical elements Ca, K, Na, Mg, Fe, Mo (p<0.05; p<0.001) was revealed. It also showed a significant correlation between MN in tetrads and consentration of chemical elements Na, Ca, Fe, Mo, Ni, Cd (p<0.05). The analysis of the spatial distribution of phytoplankton in the water area of the Lake Sevan, as well as data on the abundance, biomass and composition of the dominant species in the summer observation period showed an intensive development of Cyanoprokaryota (HAB) and green algae in the all water area of the lake, which caused the process of its eutrophication.

Abstract The objective of this study was to assess air quality in relation to vehicular traffic flow in cities located at different elevations in the Bodoquena microregion, state of Mato Grosso do Sul, Brazil. To do so, a micronucleus test was carried out using the TRAD-MCN bioassay on young Tradescantia buds collected from February to November 2018 in seven cities of the microregion with different traffic flow intensities. Meteorological parameters were evaluated, and vehicular traffic was counted to determine traffic flow in each city. With data from the Shuttle Radar Topography Mission (SRTM) and processing in Esri ArcGIS® software version 10.5.1, the regions was mapped based on an Elevation Model. Morphoanatomical analyses were performed according to standard methodology. Measurements were taken of thickness, length and width of tissues and structures, including the upper and lower cuticle, upper and lower epidermis, hypodermis and mesophyll. The greatest traffic flow was found in the cities of Bodoquena, Guia Lopes da Laguna, Jardim, and Porto Murtinho, with the period from 5:00 to 6:00 p.m. showing the highest traffic flow. The greatest frequency of mutagenic alterations was found in the city of Guia Lopes da Laguna, although the results did not differ significantly from Bonito, Caracol, and Jardim. Throughout the biomonitoring, the summer and autumn seasons showed the greatest micronuclei frequencies in all evaluated cities. Variations in the tissue/structure thickness was observed across cities and seasons, but with a decrease in thickness during autumn. In general, the tissues/structures were smaller for the cities of Nioaque and Porto Murtinho, while the anatomical and morphological characteristics of leaf length and thickness showed no differences among cities. We found limited correlation between micronuclei frequency and traffic flow, supporting the hypothesis that although mutagenic alterations are observed in T. pallida, in this microregion the changes are numerically lower when compared to other regions of the state. In light of the genotoxic and morphoanatomical factors assessed herein, the Bodoquena microregion appears to be well preserved in terms of air quality, presenting low micronuclei frequency and a limited reduction in tissues and leaf structures, regardless of the season.

2009/2010
Il crescente inquinamento sta deteriorando sempre più il mondo in cui viviamo. Per studiare l’alterazione ambientale in modo completo è importante analizzare le emissioni da un punto di vista chimico-fisico, ma anche valutare il danno arrecato all’intero ecosistema. Perciò si impiegano sempre più spesso gli esseri viventi quali biomonitor di danno subito da un ambiente poiché sono capaci di reagire a stimoli complessi, talvolta sconosciuti, e danno informazioni più complete sulla qualità di un ecosistema rispetto a quelle fornite dai metodi tradizionali. Tra le emissioni inquinanti un ruolo particolare è occupato dalle sostanze mutagene capaci di modificare in modo stabile l’informazione genetica sia a livello di geni che di struttura e numero di cromosomi. I test capaci di identificare rapidamente mutazioni geniche e cromosomiche sono detti test di mutagenesi a breve termine. Nel percorso di dottorato ho sperimentato l’applicabilità di due test di mutagenesi ambientale: Tradescantia micronuclei test (Trad-MCN) e Comet test o Elettroforesi su Gel a Singola Cellula (SCGE), approfondendo alcune problematiche metodologiche. Tradescantia micronuclei test (Trad-MCN) Con Tradescantia micronuclei test (Trad-MCN) è possibile rilevare la presenza di micronuclei come indice di avvenuto danno al DNA nelle cellule del polline in piante del genere Tradescantia. Il test utilizza il clone  4430, ottenuto dall’incrocio di Tradescantia hirsutiflora e Tradescantia subacaulis. Alcuni esemplari del clone mi sono stati forniti dalla dott.ssa Maddalena Casera del Laboratorio Biologico dell’Agenzia Provinciale per la Protezione dell’Ambiente e la Tutela del Lavoro di Laives (BZ). Il clone, nel periodo invernale, è conservato all’interno di una serra dell’Orto Botanico dell’Università degli Studi di Trieste, a una temperatura di 24°C sotto una lampada a che riproduce un fotoperiodo di 16 ore di luce e 8 di buio. Nel periodo estivo, invece, il clone viene mantenuto all’esterno. Con le infiorescenze ottenute dal clone ho effettuato alcune prove di Trad-MCN test per comprendere a quale stadio si avessero le maggiori probabilità di osservare le tetradi polliniche. Inoltre ho effettuato due esposizioni di 15 infiorescenze ciascuna in un sito con elevate concentrazioni di IPA aerodispersi. Tale sito è ubicato in Piazza Garibaldi nel centro di Trieste, in una zona interessata da intenso traffico veicolare. Esaminando il contenuto delle antere e dividendo il numero totale di micronuclei per il numero totale di tetradi osservate si è definita la frequenza dei micronuclei, espressa come micronuclei/100 tetradi (MCN/100 tetradi). Per ogni esposizione si osservano 5 preparati e in ognuno si contano almeno 300 tetradi. Confrontando la media delle frequenze ottenute dalle infiorescenze esposte nel sito potenzialmente inquinato (media =5.44; σ =10.66 per la prima esposizione e media =5.54; σ =3.38 per la seconda esposizione) con quelle ottenute dal controllo (media =0.22; σ = 0.38 per la prima esposizione e media =1.00; σ = 0.32 per la seconda esposizione) si è potuta avere una conferma della compromissione dell’area esaminata. Le problematicità nell’utilizzo di questo protocollo riguardano per lo più la moltiplicazione delle piante e la loro protezione dagli attacchi dei parassiti. In questo senso sarebbe necessario affidare la lunga fase di moltiplicazione e cura delle piante a una struttura esterna, o avere a disposizione personale specializzato. La mancanza di un finanziamento ha impedito di estendere l’indagine sul territorio, com’era stato originariamente programmato. Comet test o Elettroforesi su Gel a Singola Cellula (SCGE) Il Comet test consente di studiare gli effetti causati da agenti mutageni su materiale genetico, permettendo di valutare il danno al DNA che si rileva come rotture dello scheletro fosfodiesterico in nuclei isolati da cellule eucariotiche. Tramite una corsa elettroforetica si evidenzia la disgregazione del DNA che assume la tipica forma di una cometa. La lunghezza della coda della cometa è proporzionale al danno subito dalla cellula. Tale test può essere eseguito su un numero basso di cellule (da alcune centinaia a poche migliaia) e con tempi di esecuzione e analisi di poche ore. Il protocollo che ho sperimentato è stato messo a punto dalla dott.ssa Patrizia Cesaro presso il Laboratorio di Biologia Vegetale del Dipartimento di Scienze dell’Ambiente e della Vita (Facoltà di Scienze Matematiche, Fisiche e Naturali, Università degli Studi del Piemonte Orientale “Amedeo Avogadro”- Alessandria) al fine di verificare l’eventuale compromissione di alcuni terreni provenienti da siti contaminati della provincia di Alessandria. La specie biomonitor che ho utilizzato è Vicia faba cv lunga delle cascine poiché facile da riprodurre, largamente usata per analizzare la mutagenicità di pesticidi, sostanze cancerogene e composti cromati e in grado di tollerare suoli salini. I semi di V. faba sono fatti germinare in capsule Petri del diametro di 15 cm. Ogni capsula contiene 22.5 g di sabbia di quarzo come materiale inerte (o di terreno potenzialmente contaminato da analizzare), 1 disco di carta bibula, 20 ml di acqua distillata sterile e 8/10 semi di V. faba (protocollo UNICHIM Metodo 1651-2003). Le capsule sono conservate in un termostato a 20-22°C. Il test prevede l’estrazione di nuclei da apici radicali di V. faba della lunghezza di circa 2 cm. La soluzione contenente i nuclei, opportunamente filtrata, è miscelata con gel di agarosio a basso punto di fusione e poi depositata su vetrini portaoggetti preventivamente trattati con gel di agarosio a normale punto di fusione. I vetrini così preparati sono sottoposti a una corsa elettroforetica (300 mA, 15 V) che permette la migrazione del DNA, carico negativamente, verso il polo positivo. La velocità di migrazione dipende dal peso molecolare: le molecole di DNA più piccole e compatte passeranno attraverso la matrice di agarosio più rapidamente rispetto ai frammenti più grandi. Terminata la corsa elettroforetica e previa colorazione si passa all’osservazione dei vetrini al microscopio ottico a fluorescenza: in caso di frammentazione del DNA, dovuta alla presenza di agenti mutageni, i nuclei non si presentano in forma compatta e tondeggiante bensì mostrano una cometa di lunghezza più o meno estesa. Le immagini al microscopio sono analizzate con il programma Comet Score in grado di calcolare tutta una serie di parametri quali: lunghezza della coda della cometa (in pixel), % di DNA nella coda della cometa, Tail moment e Olive moment. Il metodo Unichim per le germinazioni non prevede il contatto diretto tra radichetta e terreno. Il seme germinante riceve l’acqua per capillarità. Queste condizioni espongono potenzialmente i risultati ad una serie di artefatti in quanto si può ipotizzare che le sostanze idrosolubili si concentrino, per evaporazione, a livello della carta bibula e quindi in prossimità del seme. Le sostanze idrofobe, invece, potrebbero non entrare in contatto con l’apice radicale. E’ da sottolineare, inoltre, che la parte apicale delle radici interagisce in modo molto complesso con la rizosfera, ad esempio con la secrezione di ioni e molecole, alcune delle quali hanno lo specifico compito di aumentare la solubilizzazione di alcuni minerali del suolo, migliorando la nutrizione minerale della pianta. Sulla base di queste considerazioni, si è ritenuto interessante verificare eventuali differenze tra i risultati di Comet test effettuati su apici radicali cresciuti su carta bibula (protocollo standard) e Comet test effettuati alle medesime condizioni sperimentali su apici radicali a diretto contatto con il terreno ed immersi in esso. Al fine di trovare un terreno idoneo ad essere usato come bianco, ho eseguito alcune prove del test su semi cresciuti su terricci di diversa composizione, con le due modalità di germinazione appena descritte: • terriccio universale commerciale (torba, fibre lignee e cellulosiche, ammendante, concime organico, N 9%, P 6%, K 14%); • terriccio per agrumi commerciale (torba, letame e miscela di materiali vegetali); • terreno argilloso proveniente dalla pedemontana pordenonese nei pressi di Budoia (PN); • composta da semi J. Innes formulata dall’omonimo istituto inglese (2 parti di argilla di Budoia, 1 parte di torba irlandese e 1 parte di sabbia di quarzo); • terreno flyshoide sottoposto a biorimedio proveniente dal Parco di San Giovanni (TS). Il terriccio per agrumi e la composta Innes non sono consoni all’utilizzo come controllo a causa dei valori elevati di lunghezza della coda e percentuale di DNA nella coda dei nuclei isolati. Sarebbe interessante effettuare delle analisi chimiche al fine di comprendere se i problemi riscontrati sono dovuti alla presenza di metalli pesanti e/o acidi umici. Il terreno argilloso, il terriccio universale e quello flyshoide sottoposto a biorimedio hanno dato risultati migliori e, tra questi, si è scelto di usare il terzo poiché di esso si possiede un’analisi chimica dettagliata che conferma l’assenza di contaminazioni significative, sia di metalli pesanti che di composti organici.. I terreni potenzialmente contaminati elencati di seguito, sono stati valutati con entrambe le modalità di germinazione, usando come controllo il terreno proveniente dal Parco di San Giovanni - Trieste. Il primo terreno considerato proviene da un carotaggio eseguito sul litorale di Muggia - Trieste (sito denominato “Acquario”) dal Centro Interdipartimentale di Gestione e Recupero Ambientale (CIGRA) di Trieste, nell’ambito di un progetto di caratterizzazione e messa in sicurezza di un terrapieno artificiale formato con materiale di incerta origine. I campioni sono denominati con le seguenti sigle: SC-12A, SC-12B, SC-12C dove ‘SC’ indica che il carotaggio è avvenuto in zona costiera, ‘12’ fa riferimento al sito campionato e le lettere ‘A’, ‘B’, ‘C’ si riferiscono alle tre profondità di campionamento (‘A’: piano di campagna, ‘B’ un metro di profondità rispetto a ‘A’, ‘C’ livello medio del mare). Per quanto riguarda il campione A, i risultati delle analisi chimiche e del Comet test sono concordanti: tra i tre campioni di terreno questo campione è senza dubbio il meno compromesso. Emerge, tuttavia, una differenza tra i due protocolli: gli apici radicali cresciuti in capsule Petri mostrano un danno maggiore rispetto a quelli cresciuti a diretto contatto del suolo. Le analisi chimiche hanno evidenziato in questo la presenza di alte concentrazioni di Cobalto, Cromo e Nichel, tutti elementi idrosolubili. Queste sostanze si possono muovere, trasportate dall’acqua, fino a depositarsi tra le maglie della carta bibula quando il soluto è evaporato. Ne consegue una maggiore possibilità d’interazione tra queste sostanze e gli apici stessi. Il campione B mostra, da un punto di vista chimico, una compromissione maggiore rispetto al campione C. In entrambi i casi, la modalità di esposizione degli apici radicali influisce sui risultati: gli apici cresciuti a diretto contatto con il suolo mostrano maggiore compromissione rispetto a quelli cresciuti in capsule Petri. Dalle analisi chimiche emergono concentrazioni elevate di PCB e IPA che sono sostanze poco solubili in acqua, che non si muovono quindi per capillarità. Tali sostanze restano nel terreno e non si concentrano sulla carta bibula, che funge da barriera. Ciò non avviene per i semi che germogliano nei vasetti, con le radichette a diretto contatto del campione di suolo e delle sostanze in esso presenti. Sono stati esaminati anche altri campioni con analisi chimica nota: un terreno proveniente dall’area Caffaro di Torviscosa (UD) compromesso dalla presenza di metalli pesanti e un terreno proveniente dal Parco di San Giovanni (TS) con pesante contaminazione organica. In entrambi i casi si è avuta conferma del fenomeno: la crescita su carta bibula comporta una sovrastima della contaminazione da sostanze idrosolubili mentre porta ad una sottostima di quella indotta da composti scarsamente idrosolubili. Si può ipotizzare che le sostanze idrosolubili, come nel nostro caso gli ioni metallici, tendano ad accumularsi in prossimità degli apici radicali sulla carta bibula poiché questa agisce da superficie evaporativa. Ne consegue una sovrastima del danno rispetto alla reale biodisponibilità nel suolo. Al contrario, sostanze poco idrosolubili come PCB e IPA non sono traslocate e concentrate per cui la modalità espositiva sulla carta bibula comporta una sottostima degli effetti della loro presenza nel suolo. Inevitabilmente, lavorare con apici radicali che sono cresciuti a diretto contatto con il terreno comporta tempi di esecuzione del test più lunghi. Le particelle di terreno più grossolane devono essere allontanate, e gli apici attentamente lavati. Tuttavia si può affermare che questa metodica dà risultati più veritieri, a differenza di quella standard, comunemente impiegata in molte indagini di caratterizzazione ambientale, che sovrastima, o peggio, sottostima la reale compromissione della matrice analizzata.
XXII Ciclo
1974

Os efeitos clastogênicos de campos magnéticos de freqüência extremamente baixa (ELF) foram investigados usando o bioensaio Tradescantia pallida (Trad-MCN). Inflorescências expostas durante 8 horas a doses de ELF-416mG, 833mG, e 4160mG, prescritas para exposição do público e ocupacional, apresentaram freqüência de micronúcleos aumentada no grupo que recebeu a maior dose (10.32±7.31), comparado com os demais (p=0.00, Kruskal-Wallis). Foi demonstrado que a exposição à ELF, induz danos ao DNA de Tradecantia. Estes resultados encorajam o uso deste bioensaio para avaliar a utilidade do monitor em estudos de campo, auxiliando na caracterização da função do ELF como causa de neoplasmas
The clastogenic effects of the extremely low frequency magnetic fields (ELF) were investigated using Tradescantia pallida micronucleus assay (Trad-MCN). Inflorescences exposed during 8 hours to doses of ELF-416mG, 833mG, e 4160mG, prescribed for public and occupational exposures, showed increased frequency of micronuclei in the group receiving the highest dose (10.32±7.31), compared with others (p=0.00, Kruskal-Wallis). We demonstrated that an ELF exposure induces DNA damage in Tradescantia. This results encourages the use of this assay to evaluate the usefulness of this monitor in field studies, helping to characterize the role of ELF in causing neoplasm